comsol案例——肖特基接触.doc

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1、肖特基接触本篇模拟了由沉积在硅晶片上的钨触点制成的理想肖特基势垒二极管的行为。将从正向偏压下的模型获得的所得J-V（电流密度与施加电压）曲线与文献中发现的实验测量进行比较介绍当金属与半导体接触时，在接触处形成势垒。这主要是金属和半导体之间功函数差异的结果。在该模型中，理想的肖特基接触用于对简单的肖特基势垒二极管的行为进行建模。使用“理想”这个词意味着在这里，表面状态，图像力降低，隧道和扩散效在界面处计算半导体与金属之间传输的电流应被忽略。注意，理想的肖特基接触的特征在于热离子电流，其主要取决于施加的金属-

2、半导体接触的偏压和势垒高度。这些接触通常发生在室温下掺杂浓度小于1×1016cm-3的非简并半导体中。模型定义该模型模拟钨-半导体肖特基势垒二极管的行为。图1显示了建模设备的几何形状。它由n个掺杂的硅晶片（Nd=1E16cm-3）组成，其上沉积有钨触点。该模型计算在正向偏压（0至0.25V）下获得的电流密度，并将所得到的J-V曲线与参考文献中给出的实验测量进行比较。该模型使用默认的硅材料属性以及 一个理想的势垒高度由下列因素定义：ΦB=Φm-χ0（1）其中ΦB是势垒高度，Φm是金属功函数，χ0是半导体的电

3、子亲和力。选择钨触点的功函数为Φm=4,72V（2）其中势垒高度为ΦB=0.67V。结果与讨论图2显示了使用我们的模型（实线）在正向偏压下获得的电流密度，并将其与参考文献中给出的实验测量进行比较ref.1（圆）。建模说明从文件菜单中，选择新建NEW。NEW1在“新建”窗口中，单击“模型向导”。MODELWIZARD1在模型向导窗口，选择2D轴对称22在选择物理树中，选择半导体>半导体（semi）。3单击添加。4点击研究。5在“选择”树中，选择“预设研究”>“稳态”。6单击完成。DEFINITIONS参数1

4、在“模型”工具栏上，单击“参数”。2在“参数”的“设置”窗口中，找到“参数”部分。3在表格中，输入以下设置：选择um做长度单位GEOMETRY11在“模型构建器”窗口中的“组件1”（comp1）下单击“几何1”。2在“几何”的“设置”窗口中，找到“单位”部分。3从长度单位列表中，选择μm。矩形1（r1）1在“几何”工具栏上，单击“基元”，然后选择“矩形”。2在“矩形”的“设置”窗口中，找到“大小”部分。3在宽度文本字段中，键入w。4在“高度”文本字段中，键入th。5右键单击组件1（comp1）>几何1>矩

5、形1（r1），然后选择复制。创建另一个矩形，以便解决Schottky附近的耗尽区联系。矩形2（r2）1在“矩形”的“设置”窗口中，找到“尺寸”部分。2在“高度”文本字段中，键入1[um]。3找到位置部分。在z文本字段中，键入th-1[um]。4在“几何”工具栏上，单击“全部生成”。创建一个积分耦合变量。这将用于在边界显示正常的电流密度。DEFINITIONS整合1（intop1）1在“定义”工具栏上，单击“组件耦合”，然后选择“集成”。2单击图形工具栏上的缩放框按钮。3在“集成”的“设置”窗口中，找到“源

6、选择”部分。4从“几何”实体级别列表中，选择“边界”。5仅选择边界5。加载硅的材料特性。ADDMATERIAL1在“模型”工具栏上，单击“添加材料”以打开“添加材料”窗口。2转到添加材质窗口。3在树中，选择半导体>硅-硅。4单击窗口工具栏中的添加到组件。5在“模型”工具栏上，单击“添加材料”以关闭“添加材料”窗口。SEMICONDUCTOR（SEMI）将晶格温度设置为T0。半导体材料模型11在“模型构建器”窗口中，展开组件1（comp1）>半导体（半）节点，然后单击半导体材料模型1。2在“半导体材料模型”

7、的“设置”窗口中，找到“模型输入”部分。3在T文本字段中，键入T0。添加掺杂模型。保持默认值，即杂质浓度为n型1E-16cm-3分析掺杂模型11在“物理”工具栏上，单击“域”，然后选择“解析析掺杂模型”。2在“解析析掺杂模型”的“设置”窗口中，找到“域选择”部分。3从“选择”列表中，选择“所有域”。4找到杂质部分。从杂质类型列表中，选择工体掺杂（n型）（n型）。5在“物理”工具栏上，单击“边界”并选择“金属接触”。添加理想的肖特基接触。将金属功函数设为phim，施加电压为Va。金属接触11仅选择边界5。2

8、在“MetalContact”的“设置”窗口中，找到“ContactType”部分。3从“类型”列表中，选择“理想肖特基”。4找到终端部分。在V0文本字段中，键入Va。5找到“接触属性”部分。在Φ文本字段中，键入phim。6在物理工具栏上，单击边界并选择金属接触。将硅晶片的欧姆面上的电位设置为V=0V金属接触21单击图形工具栏上的缩放范围按钮。2单击图形工具栏上的缩放框按钮。3单击图形工具栏上的缩放框按钮。4仅选择边界2。5单